Повышение эффективности системы сотовой связи с кодовым разделением каналов методом адаптации параметров быстрого регулирования мощности передатчиков мобильных станций

• Автор: Никитин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.12.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 162 с. : ил

Принятые сокращения и обозначения

Глава I. Проблема регулирования мощности передатчиков мобильных станций в системе сотовой связи с кодовым разделением каналов

1.1. Сотовые системы мобильной радиосвязи с кодовым разделением

каналов

1.2. Проблема регулирования мощности передатчиков в системах СОМА

1.3. Методы повышения эффективности "быстрого" регулирования мощности

1.4. Канал мобильной радиосвязи и его место в проблеме регулирования мощности

1.5. Постановка задач исследования

Глава II. Исследование характеристик широкополосного канала мобильной радиосвязи

2.1. Постановка задачи

2.2. Модель средних потерь и медленных замираний сигнала на трассе распространения

2.3. Каналы мобильной радиосвязи со случайно изменяющимися
параметрами
2.4. Широкополосный канал мобильной радиосвязи
2.5. Возмущающее воздействие канала связи на систему "быстрого"
регулирования мощности
Выводы
Глава III. Характеристики обратного канала системы сотовой связи CDMA с регулированием мощности передатчиков мобильных станций
3.1. Постановка задачи
3.2. Математическая модель обратного канала связи в системе CDMA
3.3. Статистический анализ сигналов и помех
3.3.1. Классификация аддитивных помех
3.3.2. Анализ средней мощности помех со стороны мобильных станций
соседних сот
3.3.3. Статистический анализ сигналов и помех при различных режимах "быстрого" регулирования мощности
3.3.4. Анализ влияния архитектурно-технических параметров системы связи
на уровень внутрисистемных помех
3.4. Анализ помехоустойчивости и пропускной способности системы сотовой
связи
Выводы
Глава IV. Метод повышения эффективности регулирования мощности передатчиков мобильных станций в системе CDMA
4.1. Постановка задачи
4.2. Математическая модель процесса "быстрого" регулирования
мощности
4.3. Принцип адаптации базового шага при "быстром" регулировании мощности
4.4. Алгоритм адаптации базового шага регулирования мощности
Выводы
Заключение
Литература
Приложение
Приложение
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

Русскоязычные аббревиатуры
АДМ - адаптивная дельта-модуляция;
АРМ - автоматическое регулирование мощности ДМ - дельта-модуляция;
ИКМ - импульсно-кодовая модуляция;
НСП - нормальный случайный процесс;
ПВ - плотность вероятности;
СВ - случайная величина;
СКО - среднеквадрашческое отклонение;
СПМ - спектральная плотность мощности;
СШС - стационарность в широком смысле;
ФМ - фазовая манипуляция.
Англоязычные аббревиатуры BER (bit error rate) - коэффициент ошибок;
BPSK (binary phase shift keying) - 2-позиционная фазовая манипуляция;
BS (base station) - базовая станция;
CDMA (code division multiple access) - множественный доступ с кодовым разделением каналов;
DS-CDMA (direct sequence CDMA) - кодовое разделение по методу прямого расширения спектра;
DL (downlink) - прямой канал или канал “вши”;
FDD (frequency division duplexing) - дуплексирование по частоте;
FDMA (frequency division multiple access) - множественный доступ с частотным разделением каналов;
FM (frequency modulation) - частотная модуляция;
FSK (frequency shift keying) - частотная манипуляция;
ICI (interchip interference) - межчиповая интерференция;
MAI (multiple access interference) - межканальные помехи;
MC-CDMA (multicarrier CDMA) - кодовое разделение с несколькими несущими;
MIP (multipath intensity profile) - профиль многолучевости;
MRC (maximum ratio combining) - оптимальное сложение;
MS (mobile station) - мобильная станция;
PC (power control) - регулирование мощности;
PDP (power delay profile) - профиль многолучевости;
PSD (rower spectral density) - спектральная плотность мощности;
RTT (radio transmission technology) - технология радиодоступа;
SNR (signal-to-noise ratio) - отношение сигнап/шум;
TDD (time division duplexing) - дуплексирование по времени;
TDMA (time division multiple access) - множественный доступ с временным разделением каналов;
TD-CDMA (time division CDMA) - гибридная технология кодового и временного разделения;
UL (uplink) - обратный канал или канал “вверх”;
US (uncorrelated scattering) - некоррелированное рассеяние;
W-CDMA (wideband CDMA) - технология широкополосного доступа с кодовым разделением каналов;
WSS (wide sense stationary) - стационарность в широком смысле;
WSSUS (wide sense stationary uncorrelated scattering) - стационарное в широком смысле некоррелированное рассеяние.
висимости от допущений о статистических свойствах замираний,

Uf,v) = E[Gc{f,v)2] + G0(f,vtf.
(2.44)
Модель предусматривает два возможных сценария замираний. При малом времени задержки считают, что рассеяние сигналов происходит в ближней зоне (радиус зоны - сотни метров). Лучи с одинаковыми задержками образуются в ходе рассеяния на отражателях, распределенных по концентрическим окружностям, центрированным относительно координат антенны мобильного радиотерминала (рис.2.10) [112]. В качестве отражателей в ближней зоне могут выступать окружающие здания, рекламные щиты, автотранспорт и т.д.
Если отражатели имеют равномерное азимутальное распределение и равные коэффициенты отражения, а ДН антенны приемника - круговая, то распределение средней мощности случайной составляющей замираний (7с(/,и) в лучах с разными допплеровскими смещениями соответствует закону арксинуса:
где vmax(/) = 2fVjс - максимальный допплеровский сдвиг сигнала с несущей частотой /; Vr - радиальная скорость мобильной станции; с - скорость света. СПМ замираний (2.45) известна в теории мобильной радиосвязи как СПМ Джейкса (Jakes PSD).
При больших временах задержки считают, что рассеяние сигналов происходит в дальней зоне. Лучи с одинаковыми задержками образуются в ходе рассеяния на отражателях, распределенных по т.н. эллипсам Kassini, фокусированным относительно координат приемПередатчик
Рис.2.10. Рассеяние сигналов в ближней зоне приема
(2.45)